DE907398C

DE907398C - Wind power plant with blades rotating around vertical axes and performing a swinging movement

Info

Publication number: DE907398C
Application number: DEV3809A
Authority: DE
Original assignee: VENTIMOTOR WINDKRAFTANLAGEN G
Current assignee: VENTIMOTOR WINDKRAFTANLAGEN G
Priority date: 1951-10-07
Filing date: 1951-10-07
Publication date: 1954-03-25

Description

Windkraftanlage mit um senkrechte Achsen umlaufenden, eine Schwingbewegung ausführenden Flügeln Es sind Windkraftanlagen mit senkrechten Flügeln bekannt, die auf einer Kreisbahn um eine senkrechte Achse umlaufen und dabei eine Schwingbewegung ausführen, wodurch erreicht wird, daß jede Flügelfläche in den günstigsten Anstellwinkel zur Windrichtung eingestellt wird. Jede Flügelfläche erzeugt dadurch in fast jeder Lage auf der Kreisbahn ein Drehmoment, das in der gleichen Drehrichtung wirkt und auf eine zentral gelegene senkrechte Welle übertragen wird, von der die Kraft abgenommen wird.Wind power plant with an oscillating movement revolving around vertical axes Executing Wings There are wind turbines with vertical blades known that revolve on a circular path around a vertical axis and thereby make an oscillating movement execute, whereby it is achieved that each wing surface in the most favorable angle of attack is set for the wind direction. As a result, every wing surface is created in almost every one Position on the circular path a torque that acts in the same direction of rotation and is transmitted to a centrally located vertical shaft, from which the force is removed will.

Bei der Planung von Windkraftanlagen ist es häufig notwendig, jeden Bedarfsfall individuell zu behandeln und eine den jeweiligen Verhältnissen und besonderen Wünschen des Verbrauchers angepaßte und entsprechend konstruierte Anlage vorzusehen. Dies erfordert einen erheblichen Aufwand und trägt nicht unwesentlich dazu bei, daß die Ausnutzung der Windenergie durch die unerwünschte spezifische Vergrößerung der Anlagekosten unwirtschaftlich wird.When planning wind turbines it is often necessary to everyone Treat each case individually and one to the respective circumstances and special To provide a system that is adapted to the needs of the consumer and designed accordingly. This requires a considerable amount of effort and makes a not insignificant contribution to that the utilization of wind energy through the undesired specific magnification the investment costs become uneconomical.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesem Übelstand abzuhelfen und eine Windkraftanlage zu schaffen, die aus genormten Einheiten, die mit mehreren um eine senkrechte Achse umlaufenden, Schwingbewegungen ausführenden Flügeln ausgerüstet sind, übereinander angeordnet werden. Durch Zusammenbau zweier oder mehrerer derartiger Einheiten kann die von der Windkraftanlage abgegebene Leistung verdoppelt oder vervielfacht und dadurch leicht den jeweiligen Bedarfsfällen angepaßt werden, während die übrigen Teile der Windkraftanlage unverändert bleiben können. Bei einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung werden die umlaufenden Flügel einschließlich ihres Lenkmechanismus auf einer feststehenden senkrechten Achse drehbar gelagert, um die sie eine kreisende Bewegung ausführen. Diese feststehende Achse kann gleichzeitig als Mastkonstruktion für die gesamte Windkraftanlage dienen, wodurch eine große Stabilität der Anlage auch dann erhalten wird, wenn mehrere derartige Einheiten. übereinander um diese Mittelachse angeordnet werden. Beim Zusammenbau von zwei Einheiten braucht lediglich die bei der ersten Einheit durch den dort vorgesehenen Lenkmechanismus bewirkte Lenkung der Flügelflächen auf die zweite Einheit übertragen zu werden, was durch eine entsprechende mechanische Verbindung der Flügel der ersten und zweiten Einheit leicht durchgeführt werden kann. Die zum Verstellen der Flügel dienende Einrichtung braucht keine mechanische Leistung zu übertragen, sondern steuert lediglich die Schwingbewegungen der Flügel, so daß ohne Verstärkung oder bauliche Änderung der Verstelleinrichtung zwei oder mehr Flügeleinheiten durch Aufstockung miteinander vereinigt werden können.The object of the invention is to remedy this drawback and a Wind turbine to create, which from standardized units, which with several around one Equipped with vertical axis revolving, oscillating movements executing wings are to be arranged one above the other. By assembling two or more of these Units can double or multiply the power output by the wind turbine and can thus easily be adapted to the respective requirements, while the rest Parts of the wind turbine can remain unchanged. In a preferred embodiment of the invention are the revolving wing including hers Steering mechanism rotatably mounted on a fixed vertical axis to the they perform a circular motion. This fixed axis can simultaneously serve as a mast construction for the entire wind turbine, creating a large Stability of the plant is obtained even when there are several such units. are arranged one above the other around this central axis. When assembling two units only needs the one for the first unit through the steering mechanism provided there caused steering of the wing surfaces to be transferred to the second unit, what by a corresponding mechanical connection of the wings of the first and second Unit can be easily done. The one used to adjust the wings The device does not need to transmit any mechanical power, it just controls the swinging movements of the wings, so that without reinforcement or structural change the adjusting device two or more wing units by adding to each other can be united.

Um Überlastungen der die Windkraftanlage tragenden Mastkonstruktion, z. B. eines Turmes oder Rohrmastes, durch die freie Höhe der Flügelflächen zu vermeiden, empfiehlt es sich, die obere Abdeckplatte der obersten Einheit zusammen mit der Spannvorrichtung des 1%Tastes zu verspannen, so daß diese die Überlastungen übernehmen kann. Gleichzeitig werden hierdurch unerwünschte Schwingungen vermieden.To avoid overloading the mast construction supporting the wind turbine, z. B. a tower or tubular mast, to avoid by the free height of the wing surfaces, it is recommended to use the top cover plate of the top unit together with the Tension the clamping device of the 1% key so that it takes over the overloads can. At the same time, this avoids undesirable vibrations.

Die von den umlaufenden Flügeln erzeugte mechanische Leistung kann von einem elektrischen Stromerzeuger aufgenommen werden, der über ein entsprechendes Getriebe mit den umlaufenden Flügeln gekuppelt ist. Dieser Stromerzeuger kann an dem Gehäuse des Lenkmechanismus bzw. der Versteileinrichtung für die Flügel oder an der Mastkonstruktion oder auch im Innern eines Rohrmastes angeordnet werden. Letztere Anordnung schützt den Stromerzeuger gleichzeitig gegen Witterungseinflüsse. Bei einer Vergrößerung der Anlage durch Aufstocken eines oder mehrerer Flügeleinheiten braucht lediglich der Stromerzeuger gegen einen solchen für größere Leistung ausgewechselt zu werden, ohne daß an dem Aufbau der Anlage weitere Änderungen erforderlich sind.The mechanical power generated by the rotating blades can be recorded by an electric generator, which has a corresponding Gear is coupled to the rotating blades. This generator can at the housing of the steering mechanism or the adjustment device for the wing or be arranged on the mast construction or inside a tubular mast. The latter arrangement also protects the generator against the effects of the weather. When enlarging the system by adding one or more wing units only the power generator needs to be exchanged for one for greater output without the need for further changes to the structure of the system.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Aufriß und Fig. 2 einen teilweisen Schnitt einer solchen Anlage.In the drawing, two exemplary embodiments of the invention are shown, namely, Fig. 1 shows an elevation and Fig. 2 shows a partial section of such System.

Nach Fig. i sind auf einem Rohrmast i drei übereinanderliegende Flügeleinheiten :2 schwenkbar und um den Rohrmast i umlaufend angeordnet. Die Flügel 2 der unteren Einheit sind in einer mit umlaufenden Platte 3 gelagert, die ein den Lenkmechanismus und die Versteileinrichtung enthaltendes Gehäuse 4. abdeckt. Dieses ist um den Rohrmast i schwenkbar gelagert und kann die gesamte Anlage in an sich bekannter Weise mittels des Hilfswindrades 5 in die jeweilige Windrichtung einstellen. Die miteinander gekuppelten Holme 6 der einzelnen Flügel .2 sind in Scheiben 7, 8, 9 geführt, die um den Rohrmast i drehbar gelagert sind und durch die Flügel .2 in drehende Bewegung versetzt werden. Diese Drehbewegung wird durch ein im Gehäuse q. befindliches Getriebe auf einen an dieses angeflanschten elektrischen Stromerzeuger io übertragen, der die Windenergie der Flügel :2 in elektrische Energie umwandelt. Die oberste Einheit der Flügel 2 ist von einer am oberen Ende des Rohrmastes i befestigten Dachkonstruktion i i abgedeckt, an deren Außenrand Spannseile 12 angreifen, die in Verbindung mit den unterhalb des Getriebegehäuses q. angreifenden Spannseilen 13 zum Abspannen des Rohrmastes dienen. Die in dem Getriebegehäuse q. angebrachte Flügelverstelleinrichtung sowie der Lenkmechanismus für die Flügel sind an sich bekannter Art.According to FIG. I, three wing units lying one above the other are on a tubular mast i: 2 pivotable and arranged around the tubular mast i. The wings 2 of the lower unit are mounted in a rotating plate 3 which covers a housing 4 containing the steering mechanism and the adjustment device. This is mounted pivotably about the tubular mast i and can adjust the entire system in a known manner by means of the auxiliary wind turbine 5 in the respective wind direction. The coupled spars 6 of the individual wings .2 are guided in disks 7, 8, 9, which are rotatably mounted around the tubular mast i and are set in rotating motion by the wings .2. This rotary movement is caused by a q in the housing. The transmission located in the gearbox is transferred to an electrical power generator flanged to it, which converts the wind energy of the blades: 2 into electrical energy. The top unit of the wings 2 is covered by a roof structure ii attached to the upper end of the tubular mast i, on the outer edge of which tension cables 12 engage, which in connection with the below the gear housing q. attacking tensioning ropes 13 are used to brace the tubular mast. The in the gear housing q. Attached wing adjusting device and the steering mechanism for the wing are of a known type.

Bei der in Fig.2 teilweise dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist auf einem Rohrmast 2i ein Träger 23 für die Flügel 22 drehbar gelagert, an dem der Lenkmechanismus 24 angebracht ist, der über waagerechte Lenkhebel 25 an den Flügelholmen 26 angreift. Das obere Ende der Holme 26 der Flügel 22 der unteren Einheit ist in einer Scheibe 27 geführt und durch eine Kupplung 28 mit den entsprechenden Flügelholmen der zweiten Einheit verbunden. Die Scheibe 27 ist auf dein Rohrmast 21 drehbar gelagert. Durch die kreisende Bewegung der Flügel22 werden die Scheibe 27 sowie der Träger 23 in Drehung versetzt. Letzterer ist an seiner Nabe mit einem Zahnkranz 29 versehen, in den ein Zahnrad 30 eines elektrischen Stromerzeugers 31 eingreift, der an dem Rohrmast 21 befestigt ist und dessen Stromableitung innerhalb des Rohrmastes 21 verläuft.In the partially shown in Figure 2 embodiment of the invention, a carrier 23 is rotatably mounted on the wings 22 on a pipe mast 2i to which the steering mechanism 24 is mounted, which engages on horizontal steering lever 25 to the wing spars 26th The upper end of the spars 26 of the wings 22 of the lower unit is guided in a disc 27 and connected by a coupling 28 to the corresponding wing spars of the second unit. The disc 27 is rotatably mounted on your tubular mast 21. The circular movement of the vanes 22 causes the disk 27 and the carrier 23 to rotate. The latter is provided on its hub with a toothed ring 29, in which a gear 30 of an electric power generator 31 engages, which is attached to the tubular mast 21 and whose current derivation runs within the tubular mast 21.

Der Rohrmast 21 ist an seinem oberen Ende mit einem Flansch 32 versehen, mit dem er an einem der zweiten Flügeleinheit zugeordneten Rohrstück 33 verbunden ist. Dadurch kann der Rohrmast beim Aufstocken einer oder mehrerer Flügeleinheiten entsprechend verlängert werden.The tubular mast 21 is provided at its upper end with a flange 32, with which it is connected to a pipe section 33 assigned to the second wing unit is. This allows the tubular mast to be extended to one or more wing units be extended accordingly.

Der Stromerzeuger 31 kann auch unterhalb des Lenkmechanismus am feststehenden Rohrmast 21 angeordnet sein, wobei der Antriebszahnkranz 29 an der nach unten verlängerten Nabe des Trägers 23 vorgesehen wird. Dadurch wird der Stromerzeuger leicht zugänglich und die Leitungsführung vereinfacht.The power generator 31 can also be fixed below the steering mechanism Tubular mast 21 be arranged, the drive ring gear 29 on the downwardly extended Hub of the carrier 23 is provided. This makes the power generator easily accessible and the wiring is simplified.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Wind power plant with revolving around vertical axes, wings executing a swinging movement, characterized in that several units (2, 22) are arranged one above the other to generate the power generated by the wind turbine to double or multiply.

2. Wind power plant according to claim i, characterized characterized in that the wings (2, 22) on a vertical fixed tubular mast (1, 21) or the like. Are stored around which they perform a circular movement. 3.

Wind power plant according to claim i, characterized in that the spars (6, 26) of the individual wing units (2, 22) are coupled to one another (28). q ..

Wind turbine according to claim i, characterized in that a through the circular movement of Wing (2, 22) rotated part (23) via a gear (29, 30) with is coupled to an electric generator (31).

5. Wind turbine according to claim i, characterized in that the power generator (io) on a steering mechanism and the housing (q.) containing the gear is arranged.

6. Wind turbine after Claim q., Characterized in that the power generator (V) on the tubular mast (21) is arranged.

7. Wind power plant nach.Anspruch q., Characterized in that the electric power generator is arranged inside the tubular mast.